[发明专利]铺叠工具的方法和装置

说明书

本发明提供一种铺叠工具的装置和方法。本公开的一个实施例涉及一种用于铺叠复合材料以形成具有目标轮廓(192)的工件(190)的工具(100)。该工具(100)包括支承结构(110)，其包括：具有纵轴线(112)的细长构件(111)；和支承板(114)，这些支承板连接至所述细长构件(111)并且沿所述纵轴线(112)彼此隔开。所述细长构件(111)包括金属材料(113)。该工具(100)还包括非金属衬板结构(120)，该非金属衬板结构连接至所述支承板(114)，所述非金属衬板结构(120)包括工作表面(121)，该工作表面包括与所述目标轮廓(192)互补的衬板轮廓(122)。

技术领域

铺叠工具可以被用于提供可供施加复合材料并且允许固化以形成期望形状的表面。

背景技术

传统铺叠工具可以由金属或复合材料制成。金属铺叠工具的制造时间和成本对于原型或开发程序来说可能过高。因为需要附加模制步骤来制作这种工具的复杂工作表面，所以复合铺叠工具的制造也是昂贵且耗时的。用于制造复合铺叠工具的时间和成本对于原型或开发程序来说可能过高。而且，利用低成本材料(如石膏、泡沫等)的工具可能缺乏在机器人复合制造应用中所需的强度和/或可靠性。

发明内容

因此，旨在致力于解决上述问题的装置和方法将是实用的。

本公开的一个实施例涉及一种用于铺叠复合材料以形成具有目标轮廓的工件的工具。该工具包括：支承结构，该支承结构包括具有纵轴线的细长构件；和支承板，这些支承板连接至所述细长构件并且沿所述纵轴线彼此隔开。所述细长构件包括金属材料。该工具还包括非金属衬板结构，该非金属衬板结构连接至所述支承板，该非金属衬板结构包括工作表面，该工作表面包括与所述目标轮廓互补的衬板轮廓。

本公开的一个实施例涉及一种形成用于铺叠复合材料以形成具有目标轮廓的工件的工具的方法。该方法包括：增材制造包括工作表面的非金属衬板结构，该工作表面包括与目标轮廓互补的衬板轮廓。该方法还包括制造包括支承板和细长构件的支承结构。此外，该方法包括将非金属衬板结构附接至支承结构。

本公开的一个实施例涉及一种形成用于铺叠复合材料以形成具有目标轮廓的工件的工具的方法。该方法包括：形成包括工作表面的非金属衬板结构，该工作表面包括与所述目标轮廓互补的衬板轮廓。所述非金属衬板结构具有第一热膨胀系数。该方法还包括：形成包括支承板和细长构件的支承结构，该细长构件具有不同于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数。而且，该方法包括将所述非金属衬板结构附接至所述支承结构。

附图说明

这样概括地对本公开的实施例进行了描述，下面对附图进行说明，附图不必按比例绘制，并且其中，在这几幅图中相同标号指代相同或相似部件，并且其中：

图1是根据本公开一个方面的铺叠工具的框图；

图2是根据本公开一个方面的、图1的工具的示意性立体截面图；

图3是根据本公开一个方面的、图1的工具的安装至具有衬套支承部的细长构件的支承板的示意性侧视截面图；

图4是根据本公开一个方面的、图3的支承板和细长构件的示意性端部截面图；

图5是根据本公开一个方面的、为图1的工具的支承板安装的托架的示意图；

图6是根据本公开一个方面的、图1的工具的非金属衬板结构的示意性侧视图；

图7是根据本公开一个方面的、用于形成用于铺叠复合材料的工具的方法的框图；

图8是根据本公开一个方面的、用于形成用于铺叠复合材料的工具的方法的框图；

图9是飞行器的生产和保养方法的框图；以及

图10是飞行器的示意性图示。